非对称加密及数字签名解析
数据加密技术原理
数据加密技术原理数据加密技术是一种将原始数据转化为密文，以保护数据安全和保密性的技术。
它使用算法和密钥来对数据进行转换，使得未经授权的人无法理解或访问被加密的数据。
数据加密技术主要依赖于以下原理：1. 对称加密：对称加密算法使用相同的密钥用于加密和解密数据。
发送方和接收方需要共享密钥，发送方使用密钥将数据加密，接收方使用同样的密钥将数据解密。
常见的对称加密算法包括DES、AES等。
2. 非对称加密：非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，而私钥用于解密数据。
发送方通过接收方的公钥将数据加密，并发送给接收方，接收方则使用自己的私钥进行解密。
非对称加密算法比对称加密算法更安全，常见的非对称加密算法包括RSA、ECC等。
3. 哈希函数：哈希函数将任意长度的数据转化为固定长度的哈希值。
哈希值是一串由数字和字母组成的字符串，具有唯一性和不可逆性。
常见的哈希函数包括MD5、SHA-1、SHA-256等。
哈希函数常用于校验数据的完整性，一旦数据被篡改，其哈希值也会变化。
4. 数字签名：数字签名是一种使用非对称加密和哈希函数结合的技术，用于验证数据的完整性和真实性。
发送方使用自己的私钥对数据进行签名，接收方使用发送方的公钥对签名进行验证。
数字签名可以防止数据被篡改，并且能够确定数据的发送方。
5. 密钥管理：密钥管理是确保加密系统安全的重要环节。
密钥可以被认为是数据加密和解密的“密码”，对密钥的管理包括密钥的生成、存储、分发和更新等。
保证密钥的安全性对于数据加密技术的有效性至关重要。
数据加密技术的原理使得数据在传输和存储过程中能够得到很好的保护，确保数据的机密性、完整性和可用性。
通过合理选择和使用加密算法，以及密钥管理的规范，可以提高数据加密的安全性。
非对称加密RSA加密解密详解
非对称算法之RSA的签名剖析前言数字签名，就是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串，这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。
不清楚的请自行科普数字签名。
本篇主要来讲签名值具体是怎么计算出来的~一、动手解密签名值1、测试密钥2、编写代码解密众所周知：RSA加密解密：私钥解密，公钥加密。
RSA数字签名-俗称加签验签：私钥加签，公钥验签。
其实：也是有私钥加密，公钥解密的。
只是因为公钥是公开的，私钥加密后所有人都可以解密，没有意义，所以常用签名，而不是加密。
私钥加签的本质也是私钥加密数据的Hash值。
这里有个小技巧：我们用公钥对签名值解密，使用RSA_NO_PADDING，这样就能得到签名时私钥加密的数据。
鉴于篇幅长度，代码只贴出关键部分。
代码之PHP：其他语言代码整理ing…本次测试java、js、C#、PHP。
结果均一致，如下：简单分析1. 字符串”hello world”进行sha256运算得到hash：b94d27b9934d3e08a52e52d7da7dabfac484efe37a5380ee9088f7ace2efcde 92. 在Hash结果前数据填充：3031300d0609608648016503040201050004203. PKCS1 在上一步结果前填充：二、结合资料分析RSA的补位1、签名时，对Hash值的数据填充方式对hash算法id和hash值进行ASN.1的DER编码。
如下：为方便理解，我们使用ASN1dump对示例中的数据做解析：直接上图：可以看到sha256的算法id，2.16.840.1.101.3.4.2.1：数据也在其中，另附上部分算法id：另因为各个hash算法id是固定的，计算的结果也是固定的。
所以不同的hash算法的填充也是固定的。
如下：2、pkcs1padding V1.5的填充模式参考rfc2312以下描述均以十六进制字符串来描述。
非对称密码学的原理及应用
非对称密码学的原理及应用在信息时代，信息安全成为了一个全球性的问题。
在保障通信安全方面，密码学起着至关重要的作用。
其中，非对称密码学（asymmetric cryptography）是一种现代密码学的重要分支，是安全通信的基础。
本文将介绍非对称密码学的原理、应用以及发展历程。
一、非对称密码学的原理非对称密码学又称为公钥密码学，不同于传统的对称密码学需要双方使用同一个密钥进行加密和解密，非对称密码学使用一对密钥，一把公钥和一把私钥。
公钥是公开的，任何人都可以获得，私钥则必须由数据的接收方保管。
在非对称密码学中，发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，接收方使用私钥对数据进行解密。
这个过程可以被看作是一个锁与钥匙的过程，即发送方使用接收方提供的锁将信息进行加密，接收方使用自己的钥匙解锁数据。
这个过程保证了信息的安全性，即使有人截获了加密后的信息，也无法破译。
因为非对称密码学使用两把不同的密钥进行加密和解密，所以具有更高的安全性，能够更好地保护机密信息。
二、非对称密码学的应用非对称密码学广泛应用于网络安全、电子商务、电子支付等领域。
1. 数字签名数字签名是一种通过使用公钥和私钥保证数据完整性和不可抵赖性的技术。
它可以验证发送者的身份以及确保数据未被篡改。
数字签名是基于非对称密码学的，发送方使用自己的私钥对信息进行加密，接收方使用发送方的公钥进行验证签名。
2. 数字证书数字证书是一种由数字证书机构颁发的，用于验证网络通信双方身份的证书。
数字证书包含了证书持有人的公钥和相关信息，并由数字证书机构用私钥进行签名。
在实际使用中，双方通过验证数字证书确定对方的身份，并保证通信内容的安全性。
3. 对称密钥协商在加密通信中，对称密钥的安全共享是一个十分重要的问题。
为了解决这一问题，非对称密码学可以生成一组随机的会话密钥，然后使用接收方的公钥对会话密钥进行加密。
发送方将加密后的会话密钥传输给接收方，接收方使用自己的私钥对会话密钥进行解密，从而实现对称密钥的安全共享。
数字签名名词解释
数字签名名词解释数字签名是一种安全的认证和防篡改技术，用于保证数据的完整性、身份的真实性和通信的机密性。
数字签名是通过将特定的算法应用于数据生成一段不可逆的摘要，并用数字证书中的私钥进行加密。
数字签名由以下几个要素组成：1. 非对称加密算法：数字签名使用非对称加密算法，其中包括公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
只有拥有私钥的人才能生成数字签名，即使拥有公钥的人也无法伪造数字签名。
2. 数字证书：数字签名需要使用数字证书来验证身份。
数字证书由证书颁发机构（CA）颁发，包含了用户的公钥和相关信息，并由CA的私钥签名。
接收方可以验证数字证书的完整性和真实性，以确认发送方的身份。
3. 加密算法：数字签名使用加密算法对数据进行加密，常用的包括RSA、DSA和ECDSA等。
这些算法具有较高的安全性和不可逆性，可有效保护数据的完整性和真实性。
数字签名的工作过程如下：1. 发送方生成消息的摘要：发送方使用特定的算法对消息进行哈希处理，生成唯一的摘要。
2. 发送方使用私钥加密摘要：发送方对摘要使用自己的私钥进行加密，生成数字签名。
3. 发送方将消息和数字签名一起发送给接收方。
4. 接收方获取发送方的公钥和数字签名。
5. 接收方使用发送方的公钥解密数字签名，得到摘要。
6. 接收方使用相同的算法对接收到的消息进行哈希处理，得到新的摘要。
7. 接收方比较两个摘要是否一致。
如果一致，表示消息没有被篡改；如果不一致，表示消息被篡改过。
通过数字签名，可以确保数据在传输过程中不受篡改。
此外，还可以验证数据的发送方身份，防止伪造和重放攻击。
数字签名广泛应用于电子邮件、电子合同、电子支付和网络通信等领域，提高了数据的安全性和可信度。
证书的签名算法
证书的签名算法在数字证书中，签名算法是一种用于验证证书的真实性和完整性的重要工具。
签名算法通过对证书进行加密和验证，确保证书的发送者和内容未被篡改，同时也确保了证书的信任和可靠性。
本文将介绍几种常见的证书签名算法，它们在保护证书安全方面发挥了至关重要的作用。
一、RSA签名算法RSA签名算法，是使用公钥密码体制中的非对称加密算法。
该算法基于大数分解的困难性，通过生成两个大素数，并根据私钥对其中一个素数进行选择，然后根据公钥对两个素数相乘得到的数字进行加密，形成数字签名。
RSA算法的优势在于其安全性较高，同时也具备较好的效率。
然而，随着计算机计算能力的不断提高，破解RSA密钥将变得更加容易。
因此，在实际应用中，通常会使用更为安全的签名算法。
二、ECDSA签名算法ECDSA签名算法，全称椭圆曲线数字签名算法，在椭圆曲线密码体制中被广泛应用。
该算法基于椭圆曲线离散对数难题的困难性，使用非对称加密的方式生成数字签名。
与RSA相比，ECDSA算法在相同的安全性条件下，所需的密钥长度更短，计算速度更快。
同时，该算法也能够提供与RSA相当的安全性，确保被签名证书的完整性和真实性。
三、DSA签名算法DSA签名算法，全称数字签名算法，是一种常用的非对称加密算法。
该算法基于离散对数的困难性，使用私钥对要签名的消息进行加密，生成数字签名。
DSA算法主要应用于数字签名和密钥交换等领域，在保证通信安全方面发挥了重要作用。
然而，DSA算法的密钥长度相对较长，计算速度相对较慢，所以在实际应用中，通常会结合其他算法使用。
四、EdDSA签名算法EdDSA签名算法，全称Edwards-curve Digital Signature Algorithm，是一种基于椭圆曲线密码体制的签名算法。
该算法基于扭曲爱德华曲线上的离散对数问题，提供了一种高效且安全的签名方案。
相较于传统的签名算法，EdDSA算法的计算效率更高，且密钥长度相对较短，提供了更高的安全性。
数字证书,数字签名的基本原理,以及如何使用非对称加密技术实现软件的LICENSE机制
7
一点密码学的历史故事
非对称加密设想的实现者：
1977年，三位数学家Rivest 、Shamir 和 Adleman 设计 了一种算法，可以实现非对称 加密。这种算法用他们三个人 的名字命名，叫做RSA算法。 从那时直到现在，RSA算法一 直是最广为使用的"非对称加 密算法"。毫不夸张地说，只 要有计算机网络的地方，就有 RSA算法。
3
一点密码学的历史故事
• 第一点 密码体制划分
单向加密算法、对称加密算法、非对称加法三大类。 1、MD5、SHA算法是单向加密算法的代表，单向加密算法是数据完整性验证的 常用算法。散列函数，又称哈希函数、消息摘要函数、单向函数或杂凑函 数。 2、DES&AES算法是对称加密算法的典型代表，对称加密算法是数据存储加密的 常用算法。此外还有PBE——Password-based encryption（基于密码加 密）。其特点在于口令由用户自己掌管，不借助任何物理媒体。 3、RSA算法是非对称加密算法的典型代表，非对称加密算法是数据传输加密的 常用算法。对称加密算法也可以用做数据传输加密，但非对称加密算法在 密钥管理方面更有优势。相对对称加密算法而言，非对称加密算法在安全 级别上等级更高，但非对称加密算法在时间效率上远不如对称加密算法。
• 什么是散列函数，以及用途举例。 • 数据签名简单介绍 。 • 从Bob、Susan、Doug三个人的故事理解 数字签名与数字证书。
9
散列函数
大家都知道，地球上任何人都有自己独一无二的指纹，这常常成为司 法机关鉴别罪犯身份最值得信赖的方法；与之类似，MD5/SHA1等 等算法就可以为任何文件（不管其大小、格式、数量）产生一个同样 独一无二的“数字指纹”，如果任何人对文件做了任何改动，其 MD5/SHA1值也就是对应的“数字指纹”都会发生变化。
计算机软件的数据加密与解密方法
计算机软件的数据加密与解密方法一、引言在信息时代的今天，数据安全已经成为一个重要的问题。
无论是个人用户还是企业机构，都面临着数据泄露和信息安全的风险。
因此，数据加密与解密的方法就显得尤为重要。
本文将介绍计算机软件中常用的数据加密与解密方法，从对称加密、非对称加密到哈希函数，以及他们的实际应用。
二、对称加密对称加密是最早也是最简单的加密方法之一。
在对称加密中，使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
加密过程中，明文数据与密钥进行运算，生成密文数据；解密过程中，密文数据与密钥进行运算，还原为明文数据。
常见的对称加密算法有DES、AES 等。
三、非对称加密非对称加密是相对于对称加密而言的。
在非对称加密中，使用一对密钥，即公钥和私钥，对数据进行加密和解密。
公钥可以公开给任何人使用，而私钥只能由密钥的拥有者持有。
加密过程中，使用公钥对数据进行加密；解密过程中，使用私钥对密文进行解密。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
四、数字签名数字签名是一种将数据的完整性和身份认证结合起来的方法。
在数字签名中，使用私钥对数据进行签名，生成数字签名；使用公钥对数字签名进行验证，确定数据是否被篡改。
数字签名可以保证数据的完整性，并且确保数据的发送者和接收者的身份认证。
常见的数字签名算法有RSA、DSA等。
五、哈希函数哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度的数据的方法。
通过哈希函数，可以将数据压缩为一个唯一的哈希值。
哈希函数具备不可逆性，即无法通过哈希值推导出原始数据。
因此，哈希函数常用于密码存储、数字证书等场景中，保护密码的安全性。
常见的哈希函数有MD5、SHA等。
六、实际应用1. 电子邮件加密现代电子邮件服务通常使用SSL/TLS协议进行加密传输。
通过使用对称加密和非对称加密结合的方式，对邮件内容进行加密和解密，保护邮件的机密性和完整性。
2. 网络通信加密在网络通信中，常用的加密协议有SSL/TLS、IPSec等。
概念解释：对称加密、非对称加密、公钥、私钥、签名、证书
概念解释：对称加密、⾮对称加密、公钥、私钥、签名、证书楔⼦现在⽹络的安全性已经变得越来越重要，各位程序员在开发过程中或多或少都会遇到公钥、私钥、加密、签名等⼀些相关名词。
这些概念⽐较杂乱，容易混淆，下⾯就来梳理⼀下这部分的内容。
对称加密在重要的信息的传递过程中，⼈们总是希望信息不会被偷看、不会被篡改，伪造等。
为了达到这个要求⼈们⼀直在不断努⼒着。
电报加密使⽤的密码本，就是初代⽹络安全所使⽤的加密⽅式，⽤法为：发信时将内容翻译为密⽂发出，收到电报的⼀⽅，使⽤相同的密码本才能解密出正确的信息，否则看到的就是⼀堆乱码。
这种传统的加密⽅式就叫做对称加密。
⽽对称加密所使⽤的算法包括：DES、3DES、AES、DESX、Blowfish、RC4、RC5、RC6，这些算法就可以看成密钥、或者理解为上⾯的密码本。
这些算法也可以称为: "对称加密算法"或者"传统加密算法"，⼀⽅使⽤算法进⾏加密，然后另⼀⽅使⽤相同的算法进⾏解密。
我们以《福尔摩斯探案集之跳舞的⼩⼈》⼀案中出现的⼩⼈为例我们看到每⼀个⼩⼈都代表⼀个英⽂字符，⾄于⼩⼈⼿中的旗⼦则是⽤来分隔单词的、也就是表⽰⼀个单词的边界。
传递信息的时候，将信息⽤⼩⼈来代替，然后另⼀⽅看到⼩⼈的时候，再将出现的⼩⼈解析成信息。
顺便⼀提，剧中的⼥主是⿊帮⾸领的⼥⼉，犯⼈就是使⽤这些⼩⼈来向⼥主传递信息，威胁她回去。
这些⼩⼈和英⽂字符之间的对应关系就相当于密钥，此时就相当于⼀个对称加密。
因为⽆论是发信⼈还是收信⼈，使⽤的是相同的密钥、即：⼩⼈代表的含义都是⼀样的。
但是对称算法的安全性⾮常依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何⼈都可以对他们发送或接收的消息解密，所以密钥的保密性对通信安全⾄关重要。
所以福尔摩斯在解析出这些⼩⼈代表的含义之后，⽤这些⼩⼈发送信息将犯⼈引诱了出来。
因此对于这种对称加密来说，密钥的安全是极其重要的。
那么对称加密有哪些优缺点呢？优点：计算量⼩、加密速度快、加密效率⾼缺点：1.密钥需要传递，难以确保密钥安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
鲍勃有两把钥匙，一把是公钥，另一把是私钥。
鲍勃把公钥送给他的朋友们----帕蒂、道格、苏珊----每人一把。
苏珊要给鲍勃写一封保密的信。
她写完后用鲍勃的公钥加密，就可以达到保密的效果。
鲍勃收信后，用私钥解密，就看到了信件内容。
这里要强调的是，只要鲍勃的私钥不泄露，这封信就是安全的，即使落在别人手里，也无法解密。
鲍勃给苏珊回信，决定采用"数字签名"。
他写完后先用Hash函数，生成信件的摘要（digest）。
然后，鲍勃使用私钥，对这个摘要加密，生成"数字签名"（signature）。
鲍勃将这个签名，附在信件下面，一起发给苏珊。
苏珊再对信件本身使用Hash函数，将得到的结果，与上一步得到的摘要进行对比。
如果两者一致，就证明这封信未被修改过。
复杂的情况出现了。
道格想欺骗苏珊，他偷偷使用了苏珊的电脑，用自己的公钥换走了鲍勃的公钥。
此时，苏珊实际拥有的是道格的公钥，但是还以为这是鲍勃的公钥。
因此，道格就可以冒充鲍勃，用自己的私钥做成"数字签名"，写信给苏珊，让苏珊用假的鲍勃公钥进行解密。
后来，苏珊感觉不对劲，发现自己无法确定公钥是否真的
属于鲍勃。
她想到了一个办法，要求鲍勃去找"证书中心"（certificate authority，简称CA），为公钥做认证。
证书中心用自己的私钥，对鲍勃的公钥和一些相关信息一起加密，生成"数字证书"（Digital Certificate）。
鲍勃拿到数字证书以后，就可以放心了。
以后再给苏珊写信，只要在签名的同时，再附上数字证书就行了。
苏珊收信后，用CA的公钥解开数字证书，就可以拿到鲍勃真实的公钥了，然后就能证明"数字签名"是否真的是鲍勃签的。
下面，我们看一个应用"数字证书"的实例：https协议。
这个协议主要用于网页加密。
首先，客户端向服务器发出加密请求。
服务器用自己的私钥加密网页以后，连同本身的数字证书，一起发送给客户端。
客户端（浏览器）的"证书管理器"，有"受信任的根证书颁发机构"列表。
客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。
如果数字证书记载的网址，与你正在浏览的网址不一致，就说明这张证书可能被冒用，浏览器会发出警告。
如果数字证书是可靠的，客户端就可以使用证书中的服务器公钥，对信息进行加密，然后与服务器交换加密信息。
HTTPS（HypertextTransfer Protocol Secure）即安全的HTTP。
HTTPS的安全基础是安全套接层（Secure Sockets Layer，SSL）。
HTTP工作在应用层（OSI模型的最高层），SSL 协议工作在一个较低的子层，位于TCP/IP协议和HTTP协议之间。
在HTTP报文传输前对其加密，并在到达时对其解密。
严格地讲，HTTPS并不是一个单独的协议，而是工作在SSL 协议上的HTTP协议。
HTTPS主要作用有两种：（1）确认通讯双方的身份，（2）建立安全通道，保证数据传输安全。
HTTPS与HTTP协议的差异
(1). HTTP 的URL是以“http://”开始，HTTPS的URL是以“https://”开始；
(2). HTTP默认端口为80，HTTPS的默认端口为443；
(3). 采用HTTPS的Web Server需要到CA申请证书；
(4). HTTPS由HTTP+SSL来实现，可进行加密传输、身份认证等，要比HTTP安全
(5). HTTP的信息是明文传输，而HTTPS的信息是加密传输
用公钥加密的数据只有私钥才能解密；相反的，用私钥加密的数据只有公钥才能解密，正是这种不对称性才使得公用密钥密码系统被广泛应用。